[發明專利]一種阻燃鋁塑復合片材及其制備方法

有效

• 申請號: 201410072774.5
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103895297A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 周佳紅;周箭;高漢卿;吳越;武府鵬
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B27/18;B32B27/30;B32B15/082;B32B15/20;B32B37/10;B32B37/06;C08L25/06;C08L1/02;C08L71/12;C08K9/04;C08K3/34;C08K3/32
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

（一）技術領域

本發明涉及復合材料領域，具體涉及一種阻燃鋁塑復合片材及其制備方法。

（二）背景技術

鋁塑復合片材是以合成高分子材料為芯層、鋁膜為飾面層的多層復合材料。鋁塑復合片材以質輕環保、美觀時尚、施工方便及高耐候、高阻隔、清潔等特點，廣泛應用于建筑幕墻、廣告宣傳牌匾、室內外裝修、車船裝飾、家具制造等領域。鋁塑復合片材相對于純鋁片材更經濟、更環保，符合發展循環經濟和低碳經濟的要求。然而，鋁塑復合片材芯層材料普遍使用易燃的聚苯乙烯、聚乙烯等材料，這為發生火災埋下了隱患。為保障鋁塑復合片材在建筑制品、裝飾裝修材料等領域的使用安全性，進一步促進這類產品的推廣應用，需增加和提升產品的阻燃性能。

解決鋁塑復合片材易燃的問題主要通過在基材中加入阻燃劑來實現。常用的阻燃劑有：(a)鹵素阻燃劑，這類阻燃劑以氣相發揮阻燃作用，但是鹵素阻燃劑在燃燒時會產生大量有毒有腐蝕性的煙霧（包括鹵化氫、二惡英），易造成二次污染，達不到環保建材的要求，故不宜選作具有防火、環保功能的鋁塑復合材料基材的阻燃劑。(b)磷氮阻燃劑，這類阻燃劑通過凝聚相阻燃模式來抑制材料燃燒。其凝聚相主要為多孔泡沫炭層，能有效隔離氧氣和熱量的蔓延，阻止材料進一步燃燒，但是單獨使用磷氮阻燃劑形成的炭層結構強度不夠，在大面積片材上形成時易發生坍塌而重新暴露著火源。(c)金屬氫氧化物阻燃劑，這類阻燃劑在高溫時吸熱脫水，可以帶走燃燒產生的熱量，降低燃燒速度，防止火焰蔓延，達到抑制燃燒的目的，并且不產生濃煙和有毒氣體，不會對環境造成二次污染，現在已有用作較厚尺寸的阻燃鋁塑復合材料（如4mm厚板材）的芯材。目前，采用這類方案制造阻燃鋁塑復合材料的國外企業有德國Alucobond、日本三菱Alpolic、美國Reynolds等，國內企業有合肥杰事杰、上海雅祥科技、湖南塑料研究所等，相關專利有CN102108145A、CN101475716B、CN1817813等。為達到較好的阻燃效果，金屬氫氧化物和硼酸鋅等無機類增效劑在鋁塑復合材料芯材中的添加量大（一般金屬氫氧化物重量份在60～80%，無機類增效劑重量份在2～10%），造成材料硬度大且脆性大，可塑性變差且制造的復合材料類型以較厚的板材為主，無法制成薄型阻燃鋁塑復合片材（厚度0.5～0.8mm）。因此，有必要通過引入新材料、新工藝，開發一種環境友好的超薄型阻燃鋁塑復合片材及其制備方法，以便拓寬鋁塑復合材料的應用領域。

（三）發明內容

本發明提供了一種阻燃鋁塑復合片材，其具有優良持久的阻燃性能、力學性能、阻隔性能和耐候性能。

本發明還提供了一種阻燃鋁塑復合片材的制備方法，該制備方法操作簡單，適于工業化生產。

本發明采用如下技術方案：

一種阻燃鋁塑復合片材，所述的阻燃鋁塑復合片材由鋁膜、有機硅膠粘劑和聚苯乙烯基復合片材制成，所述的鋁膜經真空輥涂有機硅膠粘劑，再與聚苯乙烯基復合片材在95～105℃條件下輥壓熱復合、冷輥壓延后，制得阻燃鋁塑復合片材；所述的聚苯乙烯基復合片材按如下重量份的原料熔融共混擠出制成：40～60份聚苯乙烯、17～26份聚磷酸銨、5～10份纖維素、6～8份改性蒙脫土和12～16份聚苯醚；所述的改性蒙脫土為烷基三甲基季銨鹽改性蒙脫土，所述烷基三甲基季銨鹽的分子結構式為CH₃(CH₂)_nN(CH₃)₃^＋X^－，其中，n=17～25，X為Cl或Br；優選所述的改性蒙脫土為十八烷基三甲基溴化銨改性蒙脫土；所述改性蒙脫土的粒徑為15～25um。

本發明所述的有機硅膠粘劑，其主要成分為聚二甲基硅氧烷，所述的有機硅膠粘劑由如下重量份的原料在25～40℃下恒溫攪拌混煉制成：70～80份羥基封端聚二甲基硅氧烷、6～10份烷基封端聚二甲基硅氧烷、1～2份二甲基戊二胺、0.5～2份有機錫催化劑和6～22.5份氣相二氧化硅；其中，所述的有機錫催化劑選自二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或其中任意兩種以任意比例的混合物。

本發明所述改性蒙脫土的來源為美國NANOCOR公司，產品型號為I.28E。

本發明所述的鋁膜優選純鋁箔，厚度為0.01～0.02mm；所述阻燃鋁塑復合片材的厚度為0.50～0.80mm。